專利名稱：色調(diào)劑、顯影劑、色調(diào)劑盒、處理盒、圖像形成裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜電荷圖像顯影色調(diào)劑、靜電荷圖像顯影劑、色調(diào)劑盒、處理盒、圖像形成裝置和圖像形成方法。
背景技術(shù)：
通常，在電子照相方法中，圖像是通過包括以下工序在內(nèi)的多個工序形成的利用各種手段在使用光電導材料的感光體(靜電潛像保持部件)的表面上通過電形成潛像；使用包含色調(diào)劑的顯影劑使所形成的潛像顯影，從而形成顯影圖像；如有必要，經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印部件將所述顯影圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印部件(例如紙張)的表面；以及通過加熱、加壓、加熱且加壓等方式將轉(zhuǎn)印的圖像定影。
例如，JP-A-11-174731(專利文獻I)提出了 “一種色調(diào)劑，所述色調(diào)劑至少包含 色調(diào)劑顆粒；和外添劑，所述外添劑用于實現(xiàn)防止因長期使用而引起的色調(diào)劑劣化、防止所述色調(diào)劑粘附到感光體表面等目的，其中，所述色調(diào)劑具有(a)O. 920 O. 995的平均圓形度，且在用流式顆粒圖像分析儀所測得的顆粒圓形度分布中，圓形度小于O. 950的顆粒以個數(shù)計占2% 40%，且具有(b)用Coulter法測得的2. Ομπι 9. Ομπι的重量平均粒徑， 所述外添劑至少含有以一次顆粒或二次顆粒狀態(tài)存在于色調(diào)劑顆粒上的、平均長軸尺寸為 10 μ m 400 μ m且形狀系數(shù)SF-1為100 130的無機細粉(A)和通過使多個顆粒一體化而形成的、形狀系數(shù)SF-1大于150的非球形無機細粉(B) ”。
JP-A-2004_295110(專利文獻2)提出了 “一種靜電潛像顯影色調(diào)劑，所述靜電潛像顯影色調(diào)劑包含通過加聚或縮聚而獲得的樹脂；和著色劑，其中，所述色調(diào)劑具有(1)0. 95 O. 99的平均圓形度，(2)2. 6 μ m 7. 4μπι的平均等價圓直徑，(3)小于20mgK0H/ g的酸值 和7mg KOH/g 57mg KOH/g的羥值，(4)在將所述色調(diào)劑于30°C和80% RH的環(huán)境下靜置2小時后利用Karl Fischer水分儀測得的0. 10%以上但小于0. 70%的水量，和[5]3000 9500的峰頂分子量和1. 5 2. 8的Mw/Mn”。
JP-A-2007-121882(專利文獻3)提出了 “一種用于靜電荷圖像顯影的無磁性色調(diào)劑，所述無磁性色調(diào)劑包含有色顆粒，所述有色顆粒是使用包括在含有分散穩(wěn)定劑的水性分散介質(zhì)中造粒的過程的方法形成的，其中，所述有色顆粒的體積平均粒徑為3 μ m ΙΟμπι，所述用于靜電荷圖像顯影的無磁性色調(diào)劑在32°C的溫度和80%的相對濕度下的吸收水分量為0.1重量％ 0. 25重量％ ”。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑使色彩條紋的產(chǎn)生得到抑制，同時防止了靜電潛像保持部件的磨耗。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑包含色調(diào)劑顆粒；和外添劑，其中，所述色調(diào)劑顆粒的水分含量為0.1質(zhì)量％ 5. O 質(zhì)量％，并且所述外添劑的體積平均粒徑為約70nm 約400nm且平均圓形度為0. 5 0. 9。
本發(fā)明的第二方面提供第一方面所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，其中，所述外添 劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
本發(fā)明的第三方面提供第一方面所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，其中，所述色調(diào) 劑顆粒的水分含量為O. 3質(zhì)量％ 3. 5質(zhì)量％。
本發(fā)明的第四方面提供第一方面所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，其中，所述外添 劑的體積平均粒徑為約IOOnm 約250nm。
本發(fā)明的第五方面提供第一方面所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，其中，所述外添 劑的圓形度的標準偏差為約O.1以下。
本發(fā)明的第六方面提供第一方面所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，其中，所述外添 劑為多個二氧化硅顆粒。
本發(fā)明的第七方面提供第一方面所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，其中，相對于100 質(zhì)量份的所述色調(diào)劑顆粒，所述外添劑的含量為O. 9質(zhì)量份 3. 5質(zhì)量份。
本發(fā)明的第八方面提供第一方面所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，其中，所述外添 劑為通過下述過程獲得的多個二氧化硅顆粒制備堿催化劑溶液的過程，其中所述堿催化 劑溶液在含醇溶劑中包含濃度為約O. 6mol/l 約O. 85mol/l的堿催化劑；以及相對于所 述醇，以約O. 002mol/(moI · min) 約O. 009mol/(moI · min)的供應(yīng)量將四燒氧基娃燒供 應(yīng)到所述堿催化劑溶液中，并且相對于每分鐘所供應(yīng)的所述四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的每 Imol,以約O.1mol 約O. 4mol的量供應(yīng)堿催化劑,從而獲得多個二氧化娃顆粒的過程。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了一種靜電荷圖像顯影劑，所述靜電荷圖像顯影劑 包含第一方面所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
本發(fā)明的第十方面提供第九方面所述的靜電荷圖像顯影劑，其中，所述靜電荷圖 像顯影色調(diào)劑的外添劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
本發(fā)明的第十一方面提供第九方面所述的靜電荷圖像顯影劑，其中，所述靜電荷 圖像顯影色調(diào)劑的色調(diào)劑顆粒的水分含量為O. 3質(zhì)量％ 3. 5質(zhì)量％。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供了一種色調(diào)劑盒，所述色調(diào)劑盒包含色調(diào)劑容器， 所述色調(diào)劑容器含有第一方面所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，提供了一種用于圖像形成裝置的處理盒，所述處理盒 包含圖像保持部件；和顯影單元，所述顯影單元使用顯影劑使形成在所述圖像保持部件 的表面上的靜電潛像顯影，從而形成色調(diào)劑圖像，其中，所述顯影劑對應(yīng)于第九方面所述的 靜電荷圖像顯影劑。
本發(fā)明的第十四方面提供第十三方面所述的處理盒，其中，所述靜電荷圖像顯影 色調(diào)劑的外添劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，提供了 一種圖像形成裝置，所述圖像形成裝置包含圖 像保持部件；充電單元，所述充電單元對所述圖像保持部件的表面進行充電；潛像形成單 元，所述潛像形成單元在所述圖像保持部件的表面上形成靜電潛像；顯影單元，所述顯影單 元使用顯影劑使在所述圖像保持部件的表面上形成的所述靜電潛像顯影，從而形成色調(diào)劑 圖像；和轉(zhuǎn)印單元，所述轉(zhuǎn)印單元將已顯影的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，其中，所述顯 影劑為第九方面所述的靜電荷圖像顯影劑。
本發(fā)明的第十六方面提供第十五方面所述的圖像形成裝置，其中，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的外添劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
本發(fā)明的第十七方面提供第十五方面所述的圖像形成裝置，其中，所述靜電荷圖 像顯影色調(diào)劑的色調(diào)劑顆粒的水分含量為O. 3質(zhì)量％ 3. 5質(zhì)量％。
根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，提供了一種圖像形成方法，所述圖像形成方法包括對 圖像保持部件的表面進行充電；在所述圖像保持部件的表面上形成靜電潛像；使用顯影劑 使在所述圖像保持部件的表面上形成的所述靜電潛像顯影從而形成色調(diào)劑圖像；和將已顯 影的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，其中，所述顯影劑為第九方面所述的靜電荷圖像顯影 劑。
本發(fā)明的第十九方面提供第十八方面所述的圖像形成方法，其中，所述靜電荷圖 像顯影色調(diào)劑的外添劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
本發(fā)明的第二十方面提供第十八方面所述的圖像形成方法，其中，所述靜電荷圖 像顯影色調(diào)劑的色調(diào)劑顆粒的水分含量為O. 3質(zhì)量％ 3. 5質(zhì)量％。
根據(jù)本發(fā)明第一方面和第三到第七方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，與不具有水分 含量為O.1質(zhì)量％ 5. O質(zhì)量％的色調(diào)劑顆粒和體積平均粒徑為約70nm 約400nm且平 均圓形度為O. 5 O. 9的外添劑的組合的情況相比，能夠提供使色彩條紋的產(chǎn)生得到抑制 且同時防止靜電潛像保持部件的磨耗的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，與外添劑的圓形度的標準偏差在 上述范圍之外的情況相比，可以抑制靜電潛像保持部件的不均勻磨耗。
根據(jù)本發(fā)明第八方面的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，與外添劑為通過上述過程以外的 其他過程獲得的二氧化硅顆粒的情況相比，可以使色彩條紋的產(chǎn)生得到抑制并同時防止靜 電潛像保持部件的磨耗。
根據(jù)本發(fā)明第九到第二十方面，與使用不具有水分含量為O.1質(zhì)量％ 5. O質(zhì) 量％的色調(diào)劑顆粒和體積平均粒徑為約70nm 約400nm且平均圓形度為O. 5 O. 9的外 添劑的組合的靜電荷圖像顯影劑的情況相比，能夠提供使色彩條紋的產(chǎn)生得到抑制并同時 防止靜電潛像保持部件的磨耗的靜電荷圖像顯影劑、色調(diào)劑盒、處理盒、圖像形成裝置和圖 像形成方法。


將基于以下附圖對本發(fā)明的示例性實施方式進行詳細描述，在附圖中
圖1是示意性顯示示例性實施方式的圖像形成裝置的實例的構(gòu)造的視圖；和
圖2是示意性顯示示例性實施方式的處理盒的實例的構(gòu)造的視圖。
具體實施方式
下文將對本發(fā)明的示例性實施方式進行詳細描述。
[靜電荷圖像顯影色調(diào)劑]
本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑(下文簡稱其為“色調(diào)劑”)包含色調(diào) 劑顆粒和外添劑。
色調(diào)劑顆粒的水分含量為O.1質(zhì)量％ 5. O質(zhì)量％ (或約O.1質(zhì)量％ 約5. O質(zhì)量％ )。
外添劑的體積平均粒徑為70nm 400nm(或約70nm 約400nm)且平均圓形度為 O. 5 O. 9 (或約O. 5 約O. 9)。
由于上述構(gòu)造，本示例性實施方式的色調(diào)劑使色彩條紋的產(chǎn)生得到抑制并同時防 止了靜電潛像保持部件(例如，電子照相感光體)的磨耗。
其原因尚不清楚，但可能是以下原因。
首先，在過去，為了抑制由機械載荷造成的外添劑埋入色調(diào)劑顆粒中，已使用球形 的大直徑外添劑來作為外添劑。
然而，當使用球形的大直徑外添劑時，外添劑會穿過清潔刮板和靜電潛像保持部 件之間的接觸部，并可能產(chǎn)生色彩條紋。特別是，當在低溫低濕度環(huán)境下連續(xù)印刷低圖像濃 度的同一圖案的圖像時，外添劑不易保留在位于非圖像部位置的清潔刮板和靜電潛像保持 部件之間的接觸部中，從而容易明顯地出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
同時，當外添劑不規(guī)則時，會提高相對于清潔刮板的刮擦性，因此認為可抑制外添 劑從清潔刮板和靜電潛像保持部件之間的接觸部穿過。
然而，當外添劑不規(guī)則時，外添劑與色調(diào)劑顆粒的接觸面積減小，因此外添劑容易 從色調(diào)劑顆粒脫離，結(jié)果，外添劑被過量地供應(yīng)至清潔刮板和靜電潛像保持部件之間的接 觸部。因此，靜電潛像保持部件的磨耗趨于增加。
在本示例性實施方式中，采用了下述外添劑，所述外添劑具有使外添劑具有外添 劑功能(間隔物功能)且難以從色調(diào)劑顆粒脫離的體積平均粒徑(70nm 400nm)，并且該 外添劑為不規(guī)則的(平均圓形度為O. 5 O. 9)，以實現(xiàn)抑制外添劑從清潔刮板和靜電潛像 保持部件之間的接觸部穿過的目的。
通過將不規(guī)則形狀的外添劑和保持有適量水分的色調(diào)劑顆粒(水分含量在上述 范圍內(nèi)的色調(diào)劑顆粒)組合，不規(guī)則形狀的外添劑對色調(diào)劑顆粒的粘附力因色調(diào)劑顆粒表 面上存在的水分的液體交聯(lián)力而得到了提高，因此認為可抑制不規(guī)則形狀的外添劑從色調(diào) 劑顆粒脫離。
因此，認為本示例性實施方式的色調(diào)劑有助于抑制色彩條紋的產(chǎn)生，同時防止靜 電潛像保持部件的磨耗。
下文將詳細描述本示例性實施方式的色調(diào)劑的構(gòu)造。
(色調(diào)劑顆粒)
色調(diào)劑顆粒的水分含量為O.1質(zhì)量％ 5. O質(zhì)量％ (或約O.1質(zhì)量％ 約5. O質(zhì) 量％ )，優(yōu)選為O. 3質(zhì)量％ 3. 5質(zhì)量％ (或約O. 3質(zhì)量％ 約3. 5質(zhì)量％ )，更優(yōu)選為O. 5 質(zhì)量％ 2. O質(zhì)量％ (或約O. 5質(zhì)量％ 約2. O質(zhì)量％ )。
通過將色調(diào)劑顆粒的水分含量調(diào)整至O.1質(zhì)量％以上，色調(diào)劑顆粒表面上存在的 水分的液體交聯(lián)力不易表現(xiàn)，因此降低了外添劑對色調(diào)劑顆粒的粘附力，并且抑制了外添 劑的脫離。
通過將色調(diào)劑顆粒的水分含量調(diào)整至5.0質(zhì)量％以下，抑制了因保持過量水分而 降低色調(diào)劑顆粒表面硬度所導致的外添劑包埋。
作為將色調(diào)劑顆粒的水分含量調(diào)整至上述范圍內(nèi)的方法，例如，采用熔融懸浮法、 乳化凝集聚并法或溶解懸浮法等已知方法，其實例包括調(diào)整色調(diào)劑顆粒的干燥溫度和干燥 時間的方法。
色調(diào)劑顆粒的水分含量是采用在22. 5°C /50 % RH的環(huán)境下靜置24小時的色調(diào)劑使用Karl Fischer滴定儀通過恒定電壓極化電壓(constant-voltage polarization-voltage)滴定法測得的。例如，使用由三菱化成社制造的容量滴定型水分含量測量設(shè)備KF-06來測量水分含量。即，用微量注射器精確稱取10μ I純水，并由將水除去所必需的試劑的滴定量來計算出相對于每I毫升Karl Fischer試劑的水分(mg)。接下來，精確稱取IOOmg 200mg的測量樣品，并用磁力攪拌器將其在在測量燒瓶中充分分散5 分鐘。分散之后，開始進行測量，積算得到滴定所需的Karl Fischer試劑的滴定量(ml)，從而通過以下表達式來計算水分量和水分含量，并用所述水分含量來表示Karl Fischer水分含量。
水分量(mg)=試劑消耗量(ml) X試劑滴定度(mg H20/ml)
水分含量(％ )=[水分量(mg)/樣品量(mg)] X 100
具體而言，色調(diào)劑顆粒包含例如粘合劑樹脂，并在必要時包含著色劑、防粘劑和其他添加劑。
對所述粘合劑樹脂沒有特別限制，但其實例包括下述單體的均聚物，例如，苯乙烯類(如苯乙烯、對氯代苯乙烯和α-甲基苯乙烯)；含有乙烯基的酯類(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯)；乙烯腈類(例如丙烯腈和甲基丙烯腈)；乙烯基醚類(例如乙烯基甲基醚和乙烯基異丁基醚)；乙烯基酮類(例如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基異丙烯基酮)；和聚烯烴(例如乙烯、丙烯和丁二烯)；兩種以上上述單體的共聚物；以及它們的混合物。所述實例還包括非乙烯基縮合樹脂，例如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素樹脂和聚醚樹脂，這 些樹脂與乙烯基樹脂的混合物，在這些樹脂存在的情況下通過乙烯基單體的聚合而獲得的接枝聚合物。
苯乙烯樹脂、(甲基)丙烯酸類樹脂和苯乙烯_(甲基)丙烯酸類共聚物樹脂是例如單獨使用或適當?shù)亟M合使用苯乙烯單體和(甲基)丙烯酸單體通過已知方法獲得的。 “(甲基)丙烯?；笔前氨；焙汀凹谆；敝腥我环N的表述。
聚酯樹脂是通過選擇和組合二羧酸成分和二醇成分中的適當一種并使用常規(guī)已知方法(例如酯交換法或縮聚法)進行合成來獲得的。
當使用苯乙烯樹脂、(甲基)丙烯酸類樹脂和它們的共聚物樹脂來作為粘合劑樹脂時，優(yōu)選使用重均分子量Mw為20，000 100，000且數(shù)均分子量Mn為2，000 30，000 的樹脂。當使用聚酯樹脂來作為粘合劑樹脂時，優(yōu)選使用重均分子量Mw為5，000 40，000 且數(shù)均分子量Mn為2，000 10，000的樹脂。
粘合劑樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為40°C 80°C。當玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在上述范圍內(nèi)時，容易保持最低定影溫度。
對著色劑沒有特別限制，只要其是已知的著色劑即可。其實例包括炭黑，例如耐曬黑、槽法炭黑、乙炔黑和熱炭黑；無機顏料，例如鐵丹、普魯士藍和氧化鈦；偶氮顏料，例如永固黃、雙偶氮黃、批唑啉酮紅、螯合紅、亮胭脂紅和直接棕(para brown);酞菁顏料,例如酞菁銅和無金屬酞菁；和多環(huán)染料，例如黃士酮黃、二溴蒽酮橙、二萘嵌苯紅、喹吖啶酮紅和二噁嗪紫。
特別的是，在這些著色劑中，從偶氮類顏料的量不會變得比色調(diào)劑的水分量小得多的角度考慮，優(yōu)選使用偶氮類顏料。據(jù)認為其原因是由于偶氮基團部分具有親水性，水分可以通過與粘合劑樹脂的親水性基團部分相互作用而保持在一定水平。
即，從防止靜電潛像保持部件的磨耗和抑制色彩條紋的產(chǎn)生的角度考慮，優(yōu)選的是，本示例性實施方式的色調(diào)劑具有擁有包含偶氮類顏料的品紅色色調(diào)劑顆粒的品紅色色調(diào)劑的樣子。
偶氮類顏料的優(yōu)選實例包括雙偶氮類顏料，例如C.1.顏料紅37、C.1.顏料紅 38、C.1.顏料紅41、C.1.顏料紅111和C.1.顏料橙13、C.1.顏料橙15、C.1.顏料橙16、 C.1.顏料橙34、C.1.顏料橙44，以及縮合雙偶氮類顏料，例如C.1顏料紅144、C.1.顏料紅166、C.1.顏料紅214、C.1.顏料紅220、C.1.顏料紅221、C.1.顏料紅242、C.1.顏料紅 248、C.1.顏料紅262和C.1.顏料橙31。
關(guān)于著色劑，如有必要，可以使用經(jīng)表面處理的著色劑，并且可以組合使用分散劑?？梢越M合使用各種類型的著色劑。
著色劑的含量優(yōu)選為粘合劑樹脂總質(zhì)量的I質(zhì)量％ 30質(zhì)量％。
防粘劑的實例包括烴類蠟；天然蠟，例如巴西棕櫚蠟、米糠蠟和小燭樹蠟；合成蠟或者礦物及石油類蠟，例如褐煤蠟；酯類蠟，例如脂肪酸酯和褐煤酸酯；等等。但防粘劑并不限于此。
從保存性的角度考慮，防粘劑的熔點優(yōu)選為50°C以上，更優(yōu)選為60°C以上。此外， 從耐沾污性的角度考慮，熔點優(yōu)選為110°C以下，更優(yōu)選為100°C以下。
防粘劑的含量優(yōu)選為I質(zhì)量％ 15質(zhì)量％ ,更優(yōu)選為2質(zhì)量％ 12質(zhì)量％ ,進一步優(yōu)選為3質(zhì)量％ 10質(zhì)量％。
其他添加劑的實例包括磁性材料、電荷控制劑、無機粉末等。
色調(diào)劑顆粒的形狀系數(shù)SFl可以是125 140 (優(yōu)選為125 135，更優(yōu)選為130 135)，而形狀系數(shù)SF2可以是105 130 (優(yōu)選為110 125，更優(yōu)選為115 120)。
色調(diào)劑顆粒的形狀系數(shù)SFl是通過以下表達式獲得的。
表達式形狀系數(shù)SFl = (ML2/A) X ( π /4) X 100
在該表達式中，ML表示色調(diào)劑顆粒的絕對最大長度，A表示色調(diào)劑顆粒的投影面積。
形狀系數(shù)SFl主要通過用圖像分析儀對顯微鏡圖像或電子掃描顯微鏡(SEM)圖像進行分析來量化，并且可以按下述方法計算出。即，通過攝像機在LUZEX圖像分析儀中拍攝涂覆到載玻片表面上的色調(diào)劑顆粒的光學顯微照片，以獲得100個色調(diào)劑顆粒的最大長度和投影面積，并使用上述表達式來計算形狀系數(shù)，隨后取其平均值，由此得到形狀系數(shù)SFl。
色調(diào)劑顆粒的形狀系數(shù)SF2是按以下方法獲得的。
使用掃描電子顯微鏡(例如由日立株式會社制造的S-4100)來觀察色調(diào)劑顆粒， 并拍攝圖像。將該圖像導入圖像分析儀(例如由Nireco Corporation制造的LUZEX III), 并基于以下表達式計算出100個色調(diào)劑顆粒各自的SF2。取其平均值并設(shè)為形狀系數(shù)SF2。 調(diào)整電子顯微鏡的放大率以使得在一個視場中拍攝到約3 20個外添劑。利用對多個視場進行的觀察，基于以下表達式來計算SF2。
表達式形狀系數(shù)SF2= [PM2/(4XAX JI)] XlOO
此處，在表達式中，PM表示色調(diào)劑顆粒的周長。A表示色調(diào)劑顆粒的投影面積。π 表示圓周率常數(shù)。
色調(diào)劑顆粒的體積平均粒徑優(yōu)選為2 μ m 10 μ m,更優(yōu)選為4 μ m 8 μ m。
色調(diào)劑顆粒的體積平均粒徑是使用Coulter Multisizer-1I (由Beckman Coulter, Inc.制造)以50 μ m的孔隙直徑來測量的。此時，用超聲波將色調(diào)劑顆粒在電解質(zhì)水溶液(IS0T0N溶液)中分散30秒以上，隨后進行測量。
在該測量中，將O. 5mg 50mg測量樣品添加到2ml含有表面活性劑(優(yōu)選為烷基苯磺酸鈉)作為分散劑的5%水溶液中，隨后將該混合物添加到IOOml 150ml的電解液中。使用超聲分散儀對含有懸浮的測量樣品的電解液進行約I分鐘的分散處理，并測量顆粒的粒徑分布。被測量的顆粒數(shù)量是50，000個。
將測得的粒徑分布累積，從而在劃分的粒徑范圍(區(qū)間)內(nèi)針對體積從最小直徑側(cè)起繪出累積分布，并且將與累積分布中的50%對應(yīng)的粒徑定義為體積平均粒徑。
(外添劑)
外添劑的體積平均粒徑為70nm 400nm,且平均圓形度為O. 5 O. 9。
外添劑的體積平均粒徑為70nm 400nm(或約70nm 約400nm),優(yōu)選為IOOnm 350nm(或約 IOOnm 約 350nm),更優(yōu)選為 IOOnm 250nm(或約 IOOnm 約 250nm)。
通過將外添劑的體積平均粒徑調(diào)整到70nm以上，可獲得作為外添劑的功能(間隔物功能)。
通過將外添劑的體積平均粒徑調(diào)整到400nm以下，可抑制從色調(diào)劑顆粒脫離和機械載荷所引起的缺陷。
關(guān)于外添劑的體積平均粒徑，使用掃描電子顯微鏡(SEM)設(shè)備觀察將二氧化硅顆粒分散在色調(diào)劑顆粒中之后的二氧化硅顆粒的100個一次顆粒，并通過對所述一次顆粒進行圖像分析來測得每個顆粒的最大長度和最小長度，并且從所述最大長度和最小長度之間的中間值測得球等價直徑。將所獲得的球等價直徑的累積頻率中的50%直徑(D50V)定為外添劑的體積平均粒徑。
外添劑的平均圓形度為O. 5 O. 9，優(yōu)選為O. 5 O. 8。
通過將外添劑的平均圓形度調(diào)整到O. 5以上，在施加機械載荷時應(yīng)力的集中得到抑制，并且可防止機械載荷所引起的缺陷。
通過將外添劑的平均圓形度調(diào)整到O. 9以下，外添劑具有不規(guī)則形狀，并可抑制外添劑在清潔刮板和靜電潛像保持部件之間的接觸部穿過。
在將二氧化硅顆粒分散在色調(diào)劑顆粒中后，用SEM設(shè)備觀察外添劑的一次顆粒， 得到一次顆粒的圖像，從對該圖像的分析以“100/SF2”獲得外添劑的圓形度，所述圓形度是通過下述表達式計算出的。
圓形度(100/SF2)= 4 π X (A/I2)
在該表達式中，I表示圖像上的二氧化硅顆粒的一次顆粒的周長，A表示外添劑的一次顆粒的投影面積。SF2表示形狀系數(shù)。
在通過上述圖像分析而獲得的100個一次顆粒的等價圓直徑的累積頻率中以 50 %圓形度獲得外添劑的平均圓形度。
外添劑的圓形度的標準偏差可以是O. 3以下(或約0.3以下)，優(yōu)選為0.2以下(或約0.2以下)，更優(yōu)選為O.1以下(或約O.1以下)。
通過將外添劑的圓形度的標準偏差調(diào)整至O. 3以下，整個外添劑中圓形度相同的 外添劑的比率容易增大。因此，外添劑引起的靜電潛像保持部件的不均勻磨耗容易受到抑 制。據(jù)認為其原因是當外添劑的圓形度不同時，靜電潛像保持部件的磨耗程度也有所不 同，因此當整個外添劑中圓形度相同的外添劑的比率增大時，磨耗程度得到均勻化。
關(guān)于外添劑的圓形度的標準偏差，按上文的描述獲得外添劑的圓形度；關(guān)于所獲 得的外添劑的圓形度，獲得每個外添劑的圓形度與平均圓形度之差的平方和，并除以全部 外添劑顆粒的數(shù)目。獲取并計算出所得值的平方根來作為標準偏差。
外添劑的實例包括滿足上述特性的已知的外添劑，例如無機顆粒和有機顆粒。無 機顆粒的實例包括二氧化硅(例如氣相法二氧化硅、溶膠-凝膠二氧化硅等)、氧化鋁、二氧 化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鐵、碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸三鈣、氧化鈰等通常用作色調(diào)劑表面外 添劑的所有顆粒。
有機顆粒的實例包括乙烯基類樹脂、聚酯樹脂、硅酮樹脂、氟類樹脂等通常用作色 調(diào)劑表面外添劑的所有顆粒。
可以對這些添加劑進行表面疏水化處理。
在這些外添劑中，優(yōu)選使用二氧化硅顆粒來作為外添劑。
二氧化硅顆粒可以通過例如使用水玻璃作為原料來獲得二氧化硅溶膠的方法或 使用硅化合物(以烷氧基硅烷為代表)作為原料用溶膠-凝膠法形成顆粒的所謂濕法來制 得。然而，從獲得滿足上述特性的形狀不規(guī)則的二氧化硅顆粒的角度考慮，優(yōu)選通過以下二 氧化硅顆粒制造方法(下文稱其為二氧化硅顆粒制造方法)來獲得二氧化硅顆粒。
在下文中，將描述二氧化硅顆粒制造方法。
所述二氧化硅顆粒制造方法具有以下過程制備堿催化劑溶液的過程(下文在某 些情況下稱之為“堿催化劑溶液制備過程”)，所述堿催化劑溶液在含醇溶劑中包含濃度為 O. 6mol/l O. 87mol/l (或約O. 6mol/l 約O. 87mol/l)；以及將四烷氧基硅烷供應(yīng)至所 述堿催化劑溶液中并且相對于每分鐘所供應(yīng)的所述四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的每Imol以 O.1mol O. 4mol (或約O.1mol 約O. 4mol)的量供應(yīng)堿催化劑的過程(下文在某些情況 下稱之為“顆粒形成過程”)。
即，在所述二氧化硅顆粒制造方法中，在包含上述濃度的堿催化劑的醇的存在下， 供應(yīng)作為原料的四烷氧基硅烷和作為催化劑的單獨的堿催化劑來形成其間的上述關(guān)系，并 且使四烷氧基硅烷反應(yīng)以形成硅烷顆粒。
在二氧化硅顆粒制造方法中，通過上述方法，可以在較少產(chǎn)生粗凝集體的情況下 獲得滿足上述特性的形狀不規(guī)則的二氧化硅顆粒。
特別是，在二氧化硅顆粒制造方法中，由于獲得了表面構(gòu)造為彎曲形狀的形狀不 規(guī)則的圓形二氧化硅顆粒，與通過干式制備法獲得的表面具有銳角形凸起的形狀不規(guī)則的 二氧化硅顆粒相比，與色調(diào)劑顆粒的接觸面積得以增加。此外，甚至在二氧化硅顆粒具有不 規(guī)則形狀時，也容易抑制從色調(diào)劑顆粒脫離，或容易抑制機械載荷所引起的缺陷。因此，可 防止靜電潛像保持部件的磨耗，并且容易抑制色彩條紋的產(chǎn)生。
其原因尚不清楚，但可能是以下原因。
首先，制備了在含醇溶劑中包含堿催化劑的堿催化劑溶液，并且在將四烷氧基硅烷和堿催化劑供應(yīng)到該溶液中時，供應(yīng)到堿催化劑溶液中的四烷氧基硅烷發(fā)生反應(yīng)，并形成核心顆粒。此時，當堿催化劑在堿催化劑溶液中的濃度在上述范圍內(nèi)時，據(jù)認為形成了圓形度低的核心顆粒，同時抑制了諸如二次凝集體等粗凝集體的形成。據(jù)認為其原因是除了催化劑的作用以外，堿催化劑配位到所形成的核心顆粒的表面，并且有助于核心顆粒的形狀和分散的穩(wěn)定性，但是當其量在上述范圍內(nèi)時，堿催化劑并不會均勻地覆蓋核心顆粒的表面(即，堿催化劑不均勻地粘附在核心顆粒的表面上)，因此保持了核心顆粒的分散穩(wěn)定性，但是核心顆粒的表面張力和化學親和力會出現(xiàn)部分偏差，形成了圓形度低的核心顆粒。
此外，當持續(xù)供應(yīng)四烷氧基硅烷和堿催化劑時，所形成的核心顆粒因四烷氧基硅烷的反應(yīng)而生長，獲得了硅烷顆粒。此處，據(jù)認為通過供應(yīng)四烷氧基硅烷和堿催化劑并同時保持其供應(yīng)量以形成其間的上述關(guān)系，抑制了諸如二次凝集體等粗凝集體的形成，圓形度低的核心顆粒在保持其不規(guī)則性的同時得到生長，從而形成了圓形度低的二氧化硅顆粒。 據(jù)認為其原因是通過形成四烷氧基硅烷和堿催化劑的供應(yīng)量之間的上述關(guān)系，保持了核心顆粒的分散，并且保持了核心顆粒表面的張力和化學親和力上的部分偏差，由此使核心顆粒在保持不規(guī)則性的同時得到生長。
從以上描述中，據(jù)認為在所述二氧化硅顆粒制造方法中，可以在較少產(chǎn)生粗凝集體的情況下獲得形狀不規(guī)則的二氧化硅顆粒。
此外，據(jù)認為在所述二氧化硅顆粒制造方法中，由于核心顆粒在保持不規(guī)則性的同時得到生長，因此可以獲得表面構(gòu)造為彎曲形狀的形狀不規(guī)則的圓形二氧化硅顆粒。
此處，據(jù)認為四烷氧基硅烷的供應(yīng)量與二氧化硅顆粒的粒徑分布和圓形度有關(guān)。 據(jù)認為通過將四烷氧基硅烷的供應(yīng)量調(diào)整至大于或等于0.002mOl/(mOl ·π η)且小于 O. 0055mol/(moI · min),會降低滴下的四燒氧基娃燒與核心顆粒間的接觸概率，因此,在四烷氧基硅烷發(fā)生反應(yīng)前，將四烷氧基硅烷無偏差地供應(yīng)至核心顆粒。因此，據(jù)認為可以無偏差地引起四烷氧基硅烷與核心顆粒 的反應(yīng)。結(jié)果，據(jù)認為顆粒生長上的變化受到了抑制，可以產(chǎn)生分布寬度窄的二氧化硅顆粒。
據(jù)認為二氧化硅顆粒的體積平均粒徑與四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量相關(guān)。
此外，在所述二氧化硅顆粒制造方法中，由于據(jù)認為形狀不規(guī)則的核心顆粒形成并在保持其不規(guī)則形狀的同時得到生長，由此形成了二氧化硅顆粒，所以據(jù)認為可以獲得與機械載荷相關(guān)的形狀穩(wěn)定性高的形狀不規(guī)則的二氧化硅顆粒。
此外，在所述二氧化硅顆粒制造方法中，由于據(jù)認為形狀不規(guī)則的核心顆粒形成并在保持不規(guī)則形狀的同時得到生長，由此形成了二氧化硅顆粒，所以據(jù)認為可以獲得對機械載荷有強抗性且不易被壓碎的二氧化硅顆粒。
此外，在所述二氧化硅顆粒制造方法中，通過將四烷氧基硅烷和堿催化劑供應(yīng)到堿催化劑溶液中，四烷氧基硅烷發(fā)生反應(yīng)并由此形成顆粒。因此，與通過常規(guī)的溶膠-凝膠法制造形狀不規(guī)則的二氧化硅顆粒的情況相比，使用的堿催化劑的總量降低，并因此還可實現(xiàn)堿催化劑除去過程的省略。這在將二氧化硅顆粒應(yīng)用到要求高純度的產(chǎn)品時特別有利。
接下來，將描述堿催化劑溶液制備過程。
在堿催化劑溶液制備過程中，準備了含醇溶劑，并且向其中添加堿催化劑來制備堿催化劑溶液。
含醇溶劑可以是單一醇溶劑，或在必要時為與其他溶劑的混合溶劑，所述其他溶劑為例如，水，諸如丙酮、甲基乙基酮和甲基異丁基酮等酮類，諸如甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑和乙酸溶纖劑等溶纖劑，和諸如二噁烷和四氫呋喃等醚類。
對于混合溶劑的情況，相對于其他溶劑，醇的量可以是80質(zhì)量％以上(優(yōu)選90質(zhì)量％以上)。
醇的實例包括低級醇，例如甲醇和乙醇。
堿催化劑是用于促進四烷氧基硅烷反應(yīng)(水解反應(yīng)、縮合反應(yīng))的催化劑。其實例包括堿性催化劑，例如氨、尿素、單胺和季銨鹽，特別是，優(yōu)選使用氨。
堿催化劑的濃度(含量)為O. 6mol/l O. 87mol/l,優(yōu)選為O. 63mol/l O. 78mol/l,更優(yōu)選為 O. 66mol/l O. 75mol/l。
當堿催化劑的濃度小于O. 6mol/l時，在所形成的核心顆粒的生長過程中，核心顆粒的分散性變得不穩(wěn)定，由此形成了諸如二次凝集體等粗凝集體或出現(xiàn)了膠凝化，因此粒徑分布可能變 差。
另一方面，當堿催化劑的濃度大于O. 87mol/l時，所形成的核心顆粒的穩(wěn)定性過度增加，因此形成了球形的核心顆粒，可能難以獲得平均圓形度為O. 90以下的形狀不規(guī)則的核心顆粒。
堿催化劑的濃度是相對于醇催化劑溶液(堿催化劑+含醇的催化劑)的濃度。
將描述顆粒形成過程。
顆粒形成過程為下述過程其中，將四烷氧基硅烷和堿催化劑供應(yīng)至堿催化劑溶液中，并使四烷氧基硅烷在堿催化劑溶液中反應(yīng)(水解反應(yīng)、縮合反應(yīng))來形成二氧化硅顆粒。
在該顆粒形成過程中，在四烷氧基硅烷的起始供應(yīng)期，因四烷氧基硅烷的反應(yīng)而形成了核心顆粒(核心顆粒形成步驟)，隨后通過核心顆粒的生長形成了二氧化硅顆粒(核心顆粒生長步驟)。
供應(yīng)至堿催化劑溶液中的四烷氧基硅烷的實例包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷等。然而，從對反應(yīng)速度和所獲得的二氧化硅顆粒的形狀、 粒徑和粒徑分布等的可控性的角度考慮，優(yōu)選使用四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷。
相對于堿催化劑溶液中的醇，四烷氧基硅烷的供應(yīng)量為O. 002mol/(mol · min) O.0055mol/(moI · min)。
這意味著，相對于堿催化劑溶液制備過程中所使用的醇的lmol，每分鐘以 O. 002mol/(moI · min) O. 0055mol/(moI · min)的供應(yīng)量供應(yīng)四燒氧基娃燒。
關(guān)于二氧化硅顆粒的粒徑，根據(jù)四烷氧基硅烷的類型和反應(yīng)條件，將顆粒形成反應(yīng)中所使用的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量調(diào)整至相對于例如IL 二氧化硅顆粒分散液為 O. 756mol以上來獲得粒徑為70nm以上的一次顆粒，并調(diào)整至相對于IL 二氧化硅顆粒分散液為4. 4mol以下來獲得粒徑為400nm以下的一次顆粒。
當四燒氧基娃燒的供應(yīng)量低于O. 002mol/(mol · min)時，滴下的四燒氧基娃燒和核心顆粒間的接觸概率降低。然而，四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的滴下結(jié)束需要較長時間，生產(chǎn)效率變低。
當四燒氧基娃燒的供應(yīng)量高于0. 0055mol/(mol ·η η)時,據(jù)認為在滴下的四燒氧基硅烷和核心顆粒間的反應(yīng)之前，四烷氧基硅烷就發(fā)生了反應(yīng)。因此，促進了四烷氧基硅烷向核心顆粒中的不均勻供應(yīng)，并且在核心顆粒的形成上引起了變化，由此擴大了形狀分布的分布寬度，可能難以產(chǎn)生圓形度標準偏差為O. 3以下的二氧化硅。
四燒氧基娃燒的供應(yīng)量優(yōu)選為O. 002mol/ (moI · min) O. 0045mol/ (moI · min)， 更優(yōu)選為 O. 002mol/ (moI · min) O. 0035mol/ (moI · min)。
供應(yīng)至堿催化劑溶液中的堿催化劑的實例包括上述實例。被供應(yīng)的堿催化劑可以與預(yù)先包含在堿催化劑溶液中的堿催化劑為相同的種類或不同的種類，但優(yōu)選使用相同的種類。
相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的每lmol，堿催化劑的供應(yīng)量為 O.1mol O. 4mol,優(yōu)選為 O. 14mol O. 35mol,更優(yōu)選為 O. 18mol O. 30mol。
當堿催化劑的供應(yīng)量小于O.1mol時，在所形成的核心顆粒的生長過程中，核心顆粒的分散性變得不穩(wěn)定，因此形成了諸如二次凝集體等粗凝集體或出現(xiàn)了膠凝化，由此粒徑分布可能變差。
另一方面，當堿催化劑的供應(yīng)量大 于O. 4mol時,所形成的核心顆粒的穩(wěn)定性過度增加。因此，即使在核心顆粒形成步驟中形成了圓形度低的核心顆粒，核心顆粒在核心顆粒生長步驟中也會生長成球形，在一些情況下，不會獲得圓形度低的二氧化硅顆粒。
此處，在顆粒形成過程中，四烷氧基硅烷和堿催化劑被供應(yīng)至堿催化劑溶液中，但此供應(yīng)方法可以是連續(xù)供應(yīng)法或間歇供應(yīng)法。
此外，在顆粒形成過程中，堿催化劑溶液中的溫度(供應(yīng)時的溫度)可以是例如 5°C 50°C，優(yōu)選為 15°C 40°C。
通過上述過程，獲得了二氧化硅顆粒。在此狀態(tài)下，所獲得的二氧化硅顆粒以分散液狀態(tài)獲得，但通過除去溶劑將二氧化硅顆粒取出，并作為二氧化硅顆粒粉末來使用。
除去二氧化硅顆粒分散液中的溶劑的方法的實例包括已知方法，例如I)通過過濾、離心或蒸餾等來除去溶劑并隨后使用真空干燥器或盤式干燥器等進行干燥的方法，和 2)使用流化床干燥器或噴霧干燥器等直接干燥漿體的方法。對干燥溫度沒有特別限制，但優(yōu)選為200°C以下。當干燥溫度高于200°C時，容易出現(xiàn)因殘留在二氧化硅顆粒表面上的硅烷醇基團的縮合所致的一次顆粒的結(jié)合，以及產(chǎn)生粗顆粒。
如有必要，使經(jīng)干燥的二氧化硅顆粒破裂，并可以通過篩分來除去粗顆粒和凝集體。對破裂方法沒有特別限制，但例如通過干式粉碎機(例如噴射磨機、振動磨機、球磨機或針磨機)來進行。篩分方法例如使用已知的機器(例如振動篩或風力分級器)來進行。
此處，可以利用供使用的疏水化處理劑對通過二氧化硅顆粒制造方法獲得的二氧化硅顆粒進行表面疏水化處理。
疏水化處理劑的實例包括已知的含有燒基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基等)的有機硅化合物。其具體實例包括硅氮烷化合物(例如，諸如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷和三甲基甲氧基硅烷等硅烷化合物，六甲基二硅氮烷，四甲基二硅氮烷等)。疏水化處理劑可以單獨使用，或者可以組合使用多種疏水化處理劑。
在這些疏水化處理劑中，優(yōu)選含有三甲基基團的有機硅化合物，例如三甲基甲氧基娃燒和TK甲基_■娃氣燒。
對所使用的疏水化處理劑的量沒有特別限制。然而，為了獲得疏水化效果，該量為二氧化娃顆粒的I質(zhì)量％ 100質(zhì)量％、優(yōu)選5質(zhì)量％ 80質(zhì)量％。
獲得用疏水化處理劑進行過疏水化處理的疏水性二氧化硅顆粒分散液的方法的 實例包括下述方法通過將必要量的疏水化處理劑添加到二氧化硅顆粒分散液中并在攪拌 下在30°C 80°C的溫度范圍下引發(fā)反應(yīng)，來對二氧化硅顆粒進行疏水化處理，從而獲得疏 水性二氧化硅顆粒分散液。當反應(yīng)溫度低于30°C時，疏水化反應(yīng)不易進行，而當溫度高于 80°C時，可能容易出現(xiàn)由疏水化處理劑的自縮合引起的分散液膠凝化，且可能容易出現(xiàn)二 氧化硅顆粒的相互凝集。
獲得粉末狀疏水性二氧化硅顆粒的方法的實例包括用上述方法獲得疏水性二氧 化硅顆粒分散液并隨后用上述方法使其干燥來獲得疏水性二氧化硅顆粒粉末的方法；干燥 二氧化硅顆粒分散液來獲得親水性二氧化硅顆粒粉末并隨后添加疏水化處理劑來對該粉 末進行疏水化處理從而獲得疏水性二氧化硅顆粒粉末的方法；獲得疏水性二氧化硅顆粒分 散液并隨后將其干燥來獲得疏水性二氧化硅顆粒粉末、隨后添加疏水化處理劑來對該粉末 進行疏水化處理從而獲得疏水性二氧化硅顆粒粉末的方法等。
此處，對粉末狀二氧化硅顆粒進行疏水化處理的方法的實例包括下述方法在亨 舍爾混合器或處理容器(例如流化床)中攪拌粉末狀親水性二氧化硅顆粒，向其中添加疏 水化處理劑，隨后對所述處理容器的內(nèi)部進行加熱以使疏水化處理劑氣化，從而使之與粉 末的二氧化硅顆粒表面上的硅烷醇基團反應(yīng)。對處理溫度沒有特別限制，但例如可以是 80°C 300°C，優(yōu)選為 120°C 200°C。
相對于100質(zhì)量份的下文將描述的色調(diào)劑顆粒，優(yōu)選以O(shè). 5質(zhì)量份 5. O質(zhì)量份、 更優(yōu)選以O(shè). 7質(zhì)量份 4. O質(zhì)量份、進一步優(yōu)選為O. 9質(zhì)量份 3. 5質(zhì)量份(或約O. 9質(zhì) 量份 約3. 5質(zhì)量份)的量來添加上述外添劑。
接下來將描述本示例性實施方式的色調(diào)劑的制造方法。
本示例性實施方式的色調(diào)劑是通過制造色調(diào)劑顆粒，并隨后將作為外添劑的外添 劑外添到所述色調(diào)劑顆粒中而獲得的。
優(yōu)選進行濕式造粒法來作為制造色調(diào)劑顆粒的方法。濕式造粒法的實例包括已知 的熔融懸浮法、乳化凝集聚并法、溶解懸浮法等。
將外添劑外添到所獲得的色調(diào)劑顆粒中的方法的實例包括使用已知混合器(例 如V形共混器、亨舍爾混合器或L0dige混合器)的混合方法。
[靜電荷圖像顯影劑]
本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑至少包含本示例性實施方式的色調(diào)劑。
本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑可以是僅包含本示例性實施方式的色調(diào) 劑的單成分顯影劑，或者可以是其中混有所述色調(diào)劑和載體的雙成分顯影劑。
對載體沒有特別限制，其實例包括已知的載體，例如樹脂涂覆載體、磁分散型載體 和樹脂分散型載體。
雙成分顯影劑中的本示例性實施方式的色調(diào)劑和載體的混合比(質(zhì)量比)優(yōu)選為 約1: 100至30 100 (色調(diào)劑載體)，更優(yōu)選為3 100至20 100。
[圖像形成裝置和圖像形成方法]
接下來將描述使用本示例性實施方式的色調(diào)劑的本示例性實施方式的圖像形成 裝置和圖像形成方法。
本示例性實施方式的圖像形成裝置包含靜電潛像保持部件；充電單元，所述充電單元對所述靜電潛像保持部件的表面進行充電；靜電潛像形成單元，所述靜電潛像形成單元在所述靜電潛像保持部件的表面上形成靜電潛像；顯影單元，所述顯影單元包含本示例性實施方式的用于靜電荷顯影的顯影劑，并使用所述顯影劑使在所述靜電潛像保持部件表面上形成的所述靜電潛像顯影，從而形成色調(diào)劑圖像；和轉(zhuǎn)印單元，所述轉(zhuǎn)印單元將所述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)(記錄介質(zhì))上。所述圖像形成裝置還可以包含定影單元，所述定影單元將記錄介質(zhì)的色調(diào)劑圖像定影；和清潔單元，所述清潔單元具有清潔刮板，所述清潔刮板在色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印后與靜電潛像保持部件的表面接觸并清潔該表面。
根據(jù)本示例性實施方式的圖像形成裝置，進行下述圖像形成方法，所述圖像形成方法包括對靜電潛像保持部件的表面進行充電；在所述靜電潛像保持部件的已充電的表面上形成靜電潛像；使用本示例性實施方式的用于靜電荷顯影的顯影劑，使在所述靜電潛像保持部件表面上形成的所述靜電潛像顯影，從而形成色調(diào)劑圖像；和將已顯影的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)(記錄介質(zhì))上。所述圖像形成方法還可以包括將所述記錄介質(zhì)的色調(diào)劑圖像定影；和使用清潔刮板清潔所述靜電潛像保持部件的表面，其中所述清潔刮板在所述色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印后與上述表面接觸。
例如，當使用電子照相感光體來作為靜電潛像保持部件時，按以下方式來用本示例性實施方式的圖像形成裝置進行圖像形成。首先，用電暈管充電設(shè)備或接觸型充電設(shè)備等對電子照相感光體的表面進行充電，隨后對其進行曝光來形成靜電荷圖像。接下來，使該圖像接觸或接近在其表面上形成有顯影劑層的顯影輥，從而使色調(diào)劑粘附到靜電潛像上， 進而在電子照相感光體上形成了色調(diào)劑圖像。使用電暈管充電設(shè)備將所形成的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)(例如紙張)的表面上。進一步，用定影設(shè)備將轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)表面上的色調(diào)劑圖像定影，從而在記錄介質(zhì)上形成了圖像。此外，在色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印后，用清潔刮板清潔靜電潛像保持部件的表面，隨后再次對其進行充電。
在本示例性實施方式的圖像形成裝置中，例如，包含顯影單元的部分可以具有以可分離的方式安裝在所述圖像形成裝置上的盒結(jié)構(gòu)(色調(diào)劑盒、處理盒等)。
作為色調(diào)劑盒，例如，優(yōu)選使用包含本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑并以可分離的方式安裝在圖像形成裝置上的色調(diào)劑盒。
作為處理盒，例如，優(yōu)選使用包含顯影單元并以可分離的方式安裝在圖像形成裝置上的處理盒，其中所述顯影單元含有本示例性實施方式的用于靜電荷顯影的顯影劑并使用所述用于靜電荷顯影的顯影劑使形成在靜電潛像保持部件表面上的靜電潛像顯影以形成色調(diào)劑圖像。
下文中將展示本示例性實施方式的圖像形成裝置的實例，但其實例并不限于此 。 將描述附圖中所顯示的主要部分，其他部分的描述將省略。
圖1是示意性顯示四鼓串聯(lián)式彩色圖像形成裝置的構(gòu)造的視圖。圖1所示的圖像形成裝置包含電子照相型的第一至第四圖像形成單元10Y、10M、10C和10K(圖像形成單元)，基于色彩分離圖像數(shù)據(jù)，這些圖像形成單元分別輸出黃色(Y)、品紅色(M)、藍綠色(C) 和黑色⑷的有色圖像。圖像形成單元(在下文中有時簡稱其為“單元”)10Y、10MU0C和 IOK以預(yù)定的相互距離排列。單元10Υ、10MU0C和IOK可以是能夠以可分離的方式安裝在圖像形成裝置主體上的處理盒。
作為中間轉(zhuǎn)印部件的中間轉(zhuǎn)印帶20被設(shè)置在圖中的單元10Y、10M、10C和IOK的上方，經(jīng)由這些單元而延伸。中間轉(zhuǎn)印帶20卷繞在與中間轉(zhuǎn)印帶20的內(nèi)表面接觸的、在圖中的左右側(cè)彼此分離的驅(qū)動輥22和支持輥24上，并沿著從第一單元IOY向第四單元IOK 的方向行進。通過彈簧等(未示出)沿離開驅(qū)動輥22的方向推壓支持輥24，由此向卷繞在這兩個輥上的中間轉(zhuǎn)印帶20施加張力。此外，在中間轉(zhuǎn)印帶20的位于圖像保持部件一側(cè)的表面設(shè)置有與驅(qū)動輥22相對的中間轉(zhuǎn)印部件清潔設(shè)備30。
單元10Y、10MU0C和IOK的顯影設(shè)備(顯影單元)4Y、4M、4C和4K可以分別供應(yīng)包括黃色、品紅色、藍綠色和黑色四色色調(diào)劑的色調(diào)劑，這四色色調(diào)劑分別收納在色調(diào)劑盒 8Y、8M、8C 和 8K 中。
上述第一至第四單元10Y、10M、10C和IOK具有相同的構(gòu)造，因此將僅代表性地描述第一單元10Y，該單元用于形成黃色圖像并被設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶的行進方向中的上游側(cè)。 將通過帶有品紅色(M)、藍綠色(C)和黑色(K)來代替黃色(Y)的附圖標記來表示與第一單元IOY中相同的部分，并將略去對第二至第四單元10MU0C和IOK的描述。
第一單元IOY包含作為圖像保持部件的感光體1Y。在感光體IY周圍，依次布置 將感光體IY的表面充電至預(yù)定電位的充電輥2Y，基于色彩分離圖像信號使用激光束3Y使已充電的表面曝光以形成靜電荷圖像的曝光設(shè)備(靜電荷圖像形成單元)3，將帶電的色調(diào)劑供應(yīng)至靜電荷圖像以使所述靜電荷圖像顯影的顯影設(shè)備(顯影單元)4Y，將已顯影的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶20上的一次轉(zhuǎn)印輥(一次轉(zhuǎn)印單元)5Υ，和具有將一次轉(zhuǎn)印后殘留在感光體IY表面上的色調(diào)劑除去的清潔刮板6Υ-1的感光體清潔設(shè)備(清潔單元)6Υ。
一次轉(zhuǎn)印輥5Υ被設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶20內(nèi)，并且被設(shè)置在與感光體IY相對的位置。施加一次轉(zhuǎn)印偏壓的偏壓電源(未示·出)分別與一次轉(zhuǎn)印輥5Y、5M、5C和5Κ連接。在控制器(未示出)的控制下，所述偏壓電源改變施加到各一次轉(zhuǎn)印輥的偏壓。
下文將描述在第一單元IOY中形成黃色圖像的操作。首先，在操作之前，通過充電輥2Y將感光體IY表面充電至約-600V -800V的電位。
通過將光電導層層積在導電性基體(20°C下體積電阻率為I X10_6Qcm以下)上而形成感光體1Y。該光電導層通常具有高電阻(相當于一般樹脂的電阻的電阻)，但具有下述性質(zhì)當將激光束3Y施加到所述光電導層時，該激光束所照射的部分的比電阻會發(fā)生變化。因此，根據(jù)從控制器(未示出)送出的黃色圖像數(shù)據(jù)，通過曝光裝置3將激光束3Y輸出到已充電的感光體IY的表面。將激光束3Y施加到感光體IY表面上的光電導層，由此在感光體IY表面上形成了黃色印刷圖案的靜電荷圖像。
所述靜電荷圖像是通過充電而形成在感光體IY表面上的圖像，是所謂的負潛像， 其形成原因是通過將激光束3Y施加到光電導層，被照射部分的比電阻降低，并且使電荷在感光體IY表面流動，而在未施加激光束3Y的部分，電荷得以停留。
隨著感光體IY的行進，使以此方式在感光體IY上形成的靜電荷圖像轉(zhuǎn)動到預(yù)定的顯影位置。通過顯影設(shè)備4Y，在顯影位置使感光體IY上的靜電荷圖像可視化(形成顯影的圖像)。
至少包含例如黃色色調(diào)劑和載體的本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑收納在顯影設(shè)備4Y中。通過在顯影設(shè)備4Y中攪拌黃色色調(diào)劑來使其摩擦帶電，從而使之具有與感光體IY上所帶的電荷極性相同(負極性)的電荷，并且保持在顯影輥(顯影劑保持部件)上。通過使感光體IY的表面經(jīng)過顯影設(shè)備4Y，從而使黃色色調(diào)劑靜電粘附至感光體 IY表面上的無電荷的潛像部分，由此用黃色色調(diào)劑使?jié)撓耧@影。接下來，表面上形成有黃色色調(diào)劑圖像的感光體IY以預(yù)定的速度持續(xù)行進，將感光體IY上的已顯影的色調(diào)劑圖像傳輸至預(yù)定的一次轉(zhuǎn)印位置。
當將感光體IY上的黃色色調(diào)劑圖像傳輸?shù)揭淮无D(zhuǎn)印位置時，將一次轉(zhuǎn)印偏壓施加到一次轉(zhuǎn)印輥5Y上，從感光體IY指向一次轉(zhuǎn)印輥5Y的靜電力作用在所述色調(diào)劑圖像上，由此將感光體IY上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶20上。此時施加的轉(zhuǎn)印偏壓具有與色調(diào)劑的極性(_)相反的極性(+)，并且用控制器(未示出)在第一單元IOY中將其控制在約+10 μ Ao
另一方面，由清潔設(shè)備6Υ的清潔刮板6Υ-1除去并收集殘留在感光體IY表面上的色調(diào)劑。
以與第一單元的情況中相同的方式，也對施加到第二單元IOM和后續(xù)單元的一次轉(zhuǎn)印輥5M、5C和5K的一次轉(zhuǎn)印偏壓進行控制。
以此方式，在第一單元IOY中其上轉(zhuǎn)印有黃色色調(diào)劑圖像的中間轉(zhuǎn)印帶20依次傳輸經(jīng)過第二至第四單元10MU0C和10K，并且以重疊方式多重轉(zhuǎn)印上各色的色調(diào)劑圖像。
經(jīng)過第一至第四單元而在其上多重轉(zhuǎn)印有四色的色調(diào)劑圖像的中間轉(zhuǎn)印帶20到達二次轉(zhuǎn)印部，所述二次轉(zhuǎn)印部包含中間轉(zhuǎn)印帶20、與中間轉(zhuǎn)印帶內(nèi)表面接觸的支持輥24 和設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶20的圖像承載表面一側(cè)上的二次轉(zhuǎn)印輥(二次轉(zhuǎn)印單元)26。另一方面，通過供應(yīng)機制在預(yù)定的時機將記錄紙(轉(zhuǎn)印介質(zhì))P供應(yīng)到相互壓接的二次轉(zhuǎn)印輥26 和中間轉(zhuǎn)印帶20之間的空隙中，并將二次轉(zhuǎn)印偏壓施加至支持輥24。此時施加的轉(zhuǎn)印偏壓具有與色調(diào)劑的極性㈠相同的極性(_)，從中間轉(zhuǎn)印帶20指向記錄紙P的靜電力作用在所述色調(diào)劑圖像上，由此將中間轉(zhuǎn)印帶20上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄紙P上。二次轉(zhuǎn)印偏壓根據(jù)檢測二次轉(zhuǎn)印部的電阻的電阻檢測器(未示出)所檢測出的電阻來確定，并且受到電壓控制。
隨后，將記錄紙P輸送至定影設(shè)備(輥狀定影單元)28中的一對定影輥的壓接部 (擠壓部)，加熱色調(diào)劑圖像，將色彩重疊的色調(diào)劑圖像熔融并定影到記錄紙P上。
其上將轉(zhuǎn)印有色調(diào)劑圖像的轉(zhuǎn)印介質(zhì)的實例包括電子照相復(fù)印機和打印機等中所使用的普通紙張或OHP片。
為了進一步提高定影后的圖像表面的光滑度，轉(zhuǎn)印介質(zhì)的表面優(yōu)選盡可能地光滑。例如，可以優(yōu)選使用通過用樹脂等涂布普通紙張表面而獲得的涂布紙或用于印刷的銅版紙等。
將其上已完成彩色圖像定影的記錄紙P向排出部運輸，一系列彩色圖像形成操作結(jié)束。
以上例示的圖像形成裝置具有將色調(diào)劑圖像經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶20轉(zhuǎn)印到記錄紙P 上的構(gòu)造。然而，本發(fā)明并不限于該構(gòu)造，可以具有可將色調(diào)劑圖像從感光體直接轉(zhuǎn)印到記錄紙上的構(gòu)造。
〈處理盒、色調(diào)劑盒〉
圖2是示意性顯示包含本示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑的處理盒的實例的優(yōu)選示例性實施方式的構(gòu)造的視圖。除了感光體107外，處理盒200還具有與其連接且用軌道116組合并一體化的充電輥108、顯影設(shè)備111、具有清潔刮板113-1的感光體清潔 設(shè)備113、用于曝光的開口部118和用于除電曝光的開口部117。圖2中的附圖標記300表 示轉(zhuǎn)印介質(zhì)。
處理盒200以可分離的方式安裝在包含轉(zhuǎn)印設(shè)備112、定影設(shè)備115和其他組成部 分(未示出)的圖像形成裝置上。
圖2所示的處理盒200包含充電設(shè)備108、顯影設(shè)備111、清潔設(shè)備113、用于曝光 的開口部118和用于除電曝光的開口部117，但可以選擇性地組合這些設(shè)備。除了感光體 107外，本示例性實施方式的處理盒可以包含選自由充電設(shè)備108、顯影設(shè)備111、清潔設(shè)備 (清潔單元)113、用于曝光的開口部118和用于除電曝光的開口部117組成的組中的至少一個。
將描述本示例性實施方式的色調(diào)劑盒。本示例性實施方式的色調(diào)劑盒是包含靜電 荷圖像顯影色調(diào)劑并且以可分離的方式安裝在圖像形成裝置上的色調(diào)劑盒。
圖1所示的圖像形成裝置是具有以可分離方式安裝有色調(diào)劑盒8Y、8M、8C和81(的 構(gòu)造的圖像形成裝置。顯影設(shè)備4Y、4M、4C和4K經(jīng)由色調(diào)劑供應(yīng)管(未示出)與對應(yīng)于各 個顯影設(shè)備(色彩)的色調(diào)劑盒連接。此外，當包含在色調(diào)劑盒中的色調(diào)劑快用完時，更換 色調(diào)劑盒。
實施例
下文將使用實施例來詳細描述本示例性實施方式，但本示例性實施方式并不限于 這些實施例中的任何一個。在以下描述中，除非給出了特別注釋，否則“份”和“ ％ ”的意思 分別是“質(zhì)量份”和“質(zhì)量％”。
[色調(diào)劑顆粒的制備]
(色調(diào)劑顆粒I)
-聚酯樹脂分散液的制備-
乙二醇(由Wako Pure Chemical Industries, Ltd.制造)37 份
新戍二醇(由Wako Pure Chemical Industries, Ltd.制造)65 份
1,9-壬二醇(由 Wako Pure Chemical Industries, Ltd.制造)32 份
對苯二甲酸(由Wako Pure Chemical Industries, Ltd.制造)96 份
將單體投入燒瓶中，并用I小時使溫度升高到200°C。在確認反應(yīng)系統(tǒng)中的攪拌 后，裝入1. 2份二丁基氧化錫。隨后，用6小時使溫度從200°C上升到240°C并同時蒸餾掉 所產(chǎn)生的水，于240°C進一步繼續(xù)進行4小時的脫水縮合反應(yīng)，由此得到酸值為9. 4mg KOH/ g、重均分子量為13，000且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為62°C的聚酯樹脂A。
接下來，將熔融態(tài)的聚酯樹脂A以100份/分鐘的速度輸送到CAVITR0N ⑶1010(由EuiOtech公司制造)中。將通過用離子交換水對試劑氨水進行稀釋而獲得的濃 度為O. 37%的稀氨水投入單獨準備的水介質(zhì)槽中，并在由熱交換器于120°C加熱的同時， 將其以O(shè).1升/分鐘的速度與熔融聚酯樹脂一起輸送到CAVITR0N中。使CAVITR0N在轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)速度為60Hz且壓力為5kg/m2的條件下運作，由此得到了無定形聚酯樹脂分散液，其中 分散有體積平均粒徑為160nm、固體含量為30%、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為62°C且重均分子量Mw 為13，000的樹脂顆粒。
-著色劑分散液I的制備-
藍綠色顏料(顏料藍15 : 3,由 Dainichiseika Color&Chemicals Mfg. Co. , Ltd. 制造)10份
陰離子表面活性劑(NE0GENSC,由 Da1-1chi Kogyo Seiyaku Co. ,Ltd.制造)2份
離子交換水80份
使用高壓沖擊分散機Ultimizer (HJP30006,由 Sugino Machine Ltd.制造)將這些成分混合并分散I小時，由此得到體積平均粒徑為ISOnm且固體含量為20%的著色劑分散液。
-防粘劑分散液的制備-
石臘(HNP-9,由Nippon Seiro Co.，Ltd.制造)50 份
陰離子表面活性劑(NE0GENSC,由 Da1-1chi Kogyo Seiyaku Co. ,Ltd.制造)2份
離子交換水200份
于120°C加熱上述成分，使用 ULTRA TURRAX T50 (由 IKA Works Gmbh&Co. KG制造) 將其充分混合并分散。隨后，使用壓力排出型均質(zhì)器對上述混合物進行分散處理，由此得到體積平均粒徑為200nm且固體含量為20%的防粘劑分散液。
-色調(diào)劑顆粒I的制備_
聚酯樹脂分散液200份
著色劑分散液125份
聚氯化鋁O. 4份
離子交換水100份
將上述成分裝入不銹鋼燒瓶中，使用ULTRA TURRAX(由IKA Works Gmbh&Co. KG 制造)將其充分混合并分散。隨后，在攪拌該燒瓶的同時用加熱油浴將上述混合物加熱到 48°C。使被加熱的物質(zhì)在48°C保持30分鐘，隨后向其中逐漸添加70份與上文描述中相同的聚酯樹脂分散液。
隨后,使用濃度為O. 5mol/l的氫氧化鈉水溶液將體系pH調(diào)到8. O。隨后,將不銹鋼瓶密封，攪拌軸的密封為磁力密封，在持續(xù)攪拌的同時將體系加熱至90°C并保持3小時。 在反應(yīng)結(jié)束后，使系統(tǒng)以2°C /分鐘的溫度下降速度冷卻，隨后進行過濾，并用離子交換水充分清洗，而后通過Nutsche型抽濾來進行固液分離。使用溫度為30°C的3L離子交換水將所得到的物質(zhì)重新分散，以300rpm攪拌和清洗15分鐘。再重復(fù)進行6次清洗操作，當濾出液的PH變?yōu)?. 54且電導率變?yōu)?. 5 μ S/cm時，通過Nutsche型抽濾使用5A號濾紙來進行固液分離。接下來，持續(xù)進行12小時的真空干燥，由此得到色調(diào)劑顆粒I。
色調(diào)劑顆粒I的體積平均粒徑D50v經(jīng)Coulter計數(shù)器測量為5. 8 μ m，且SFl為 130。
(色調(diào)劑顆粒2)
以與色調(diào)劑顆粒I的情況中相同的方式獲得色調(diào)劑顆粒2，不同之處在于使真空干燥持續(xù)8小時。
(色調(diào)劑顆粒3)
-著色劑分散液2的制備-
以與著色劑分散液I的情況中相同的方式制備著色劑分散液2，不同之處在于將著色劑變?yōu)镃.1.顏料紅144 (縮合的雙偶氮類顏料=SCiba-Geigy K. K.制造，CromophtalRed BRN)。
-色調(diào)劑顆粒3的制備-
以與色調(diào)劑顆粒I的情況中相同的方式獲得色調(diào)劑顆粒3，不同之處在于使用了著色劑分散液2。
(色調(diào)劑顆粒4)
以與色調(diào)劑顆粒3的情況中相同的方式獲得色調(diào)劑顆粒4(品紅色色調(diào)劑顆粒)， 不同之處在于使真空干燥持續(xù)8小時。
(色調(diào)劑顆粒5)
將83質(zhì)量份聚酯樹脂A、作為著色劑的5質(zhì)量份C.1.顏料紅144 (縮合的雙偶氮類顏料由Ciba-Geigy K. K.制造，Cromophtal Red BRN)和作為防粘劑的9質(zhì)量份石蠟 (由NIPPON SEIRO CO.，Ltd.制造，HNP-9，熔點為75°C )熔解并用Banbury捏和機進行捏合。使捏合產(chǎn)物冷卻，隨后進行粗粉碎。用噴射磨-粉碎機將粉碎的物質(zhì)進一步粉碎，隨后用氣力分級器(Elbow-jet，EJ-LAB0)進行分級。由此制得體積平均粒徑為7 μ m的色調(diào)劑顆粒5 (品紅色色調(diào)劑顆粒)。
(色調(diào)劑顆粒6)
以與色調(diào)劑顆粒3的情況中相同的方式獲得色調(diào)劑顆粒6 (品紅色色調(diào)劑顆粒)， 不同之處在于使真空干燥持續(xù)4小時。
[外添劑的制備]
( 二氧化硅顆粒I)
-堿催化劑溶液制備過程(堿催化劑溶液(I)的制備)-
將600質(zhì)量份甲醇和90質(zhì)量份10 %的氨水投入配有攪拌葉、滴嘴和溫度計的容量為2L的玻璃制反應(yīng)容器中并進行攪拌和混合。由此得到堿催化劑溶液(I)。此時，堿催化劑溶液(I)中的氨催化劑的量(NH3量=NH3(mol)/(NH3+甲醇+水)(L))為O. 62mol/L。
- 二氧化硅顆粒形成過程(二氧化硅顆粒懸浮液(I)的制備)-
接下來，將堿催化劑溶液(I)的溫度調(diào)至25°C，并對堿催化劑溶液(I)進行氮氣替換。隨后，在以120rpm攪拌堿催化劑溶液(I)的同時，開始以下述供應(yīng)量同時滴下280質(zhì)量份四甲氧基硅烷(TMOS)和120質(zhì)量份的催化劑(NH3)濃度為4. 44質(zhì)量％的氨水。使滴下進行20分鐘，由此得到二氧化硅顆粒的懸浮液(二氧化硅顆粒懸浮液(I))。
此處，將四甲氧基硅烷(TMOS)的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至15g/min，S卩，相對于堿催化劑溶液 ⑴中的甲醇的總摩爾數(shù)為0.0053mOl/(mOl ·π η)。此外，相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量，將4. 44%氨水的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至6. Og/min。這相當于相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的Imol為O. 170mol/min。
隨后，通過加熱蒸餾來蒸餾掉所獲得的二氧化硅顆粒懸浮液(I)中的250質(zhì)量份的溶劑，并添加250質(zhì)量份純水，隨后用冷凍干燥器進行干燥，由此得到形狀不規(guī)則的親水性二氧化硅顆粒(I)。
- 二氧化硅顆粒疏水化處理-
進一步，將20質(zhì)量份三甲基硅烷添加到100質(zhì)量份親水性二氧化硅顆粒(I)中， 并于150°C反應(yīng)2小時。由此得到了形狀不規(guī)則的疏水性二氧化硅顆粒，其中二氧化硅表面受到了疏水化處理。
將所得到的形狀不規(guī)則的疏水性二氧化硅顆粒設(shè)定為二氧化硅顆粒I。
( 二氧化硅顆粒2)
以與二氧化硅顆粒I的情況中相同的方式獲得二氧化硅顆粒2，不同之處在于供應(yīng)180質(zhì)量份的4. 44%的氨水，并且相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量，將供應(yīng)量調(diào)節(jié)至9. Og/min。
( 二氧化硅顆粒3)
供應(yīng)450質(zhì)量份四甲氧基硅烷(TMOS)和250質(zhì)量份4. 44%的氨水，將四甲氧基硅烷(TMOS)的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至9g/min，即相對于堿催化劑溶液(I)中的甲醇的總摩爾數(shù)為 O. 0032mol/(mol -min)。此外，基于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量，將4. 44%氨水的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至5. Og/min。這相當于相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的 Imol 為 O. 22mol/min。
除上述情況以外，以與二氧化硅顆粒I的情況中相同的方式獲得二氧化硅顆粒3。
( 二氧化硅顆粒4)
供應(yīng)420質(zhì)量份四甲氧基硅烷(TMOS)和300質(zhì)量份4. 44%的氨水，將四甲氧基硅烷(TMOS)的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至7g/min，即相對于堿催化劑溶液⑴中的甲醇的總摩爾數(shù)為 O. 0025mol/(mol -min)。此外，相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量，將4. 44% 氨水的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至5. Og/min。這相當于相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的 Imol 為 O. 283mol/min。
除上述情況以外，以與二氧化硅顆粒I的情況中相同的方式獲得二氧化硅顆粒4。
( 二氧化硅顆粒5)
-堿催化劑溶液制備過程(堿催化劑溶液(2)的制備)-
將500質(zhì)量份甲醇和120質(zhì)量份10%的氨水投入配有攪拌葉、滴嘴和溫度計的容量為2L的玻璃制反應(yīng)容器中并進行攪拌和混合。由此得到堿催化劑溶液(2)。此時，堿催化劑溶液(2)中的氨催化劑的量(NH3量=NH3(mol)/(NH3+甲醇+水)(L))為O. 94mol/L。
此外，使用堿催化劑溶液(2)，供應(yīng)250質(zhì)量份四甲氧基硅烷(TMOS)和250質(zhì)量份4. 44%的氨水，將四甲氧基硅烷(TMOS)的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至5g/min，即相對于堿催化劑溶液(2)中的甲醇的總摩爾數(shù)為0.0021mOl/(mOl ·π η)。此外，相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量，將4. 44%氨水的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至5. Og/min。這相當于相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的Imol為O. 397mol/min。
除上述情況以外，以與二氧化硅顆粒I的情況中相同的方式獲得二氧化硅顆粒5。
( 二氧化硅顆粒6)
供應(yīng)600質(zhì)量份四甲氧基硅烷(TMOS)和300質(zhì)量的4. 44%的氨水，將四甲氧基硅烷(TMOS)的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至10g/min，即相對于堿催化劑溶液(I)中的甲醇的總摩爾數(shù)為 O. 0035mol/(mol -min)。此外，相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量，將4. 44% 氨水的供應(yīng)量調(diào)節(jié)至5. Og/min。這相當于相對于每分鐘所供應(yīng)的四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的 Imol 為 O. 198mol/min。
除上述情況以外，以與二氧化硅顆粒I的情況中相同的方式獲得二氧化硅顆粒6。
表I顯示了所制得的二氧化硅顆粒的特性。
[實施例1 13和比較例I 4]
根據(jù)表2中的組合，將O. 4質(zhì)量份作為外添劑的二氧化硅顆粒和O. 2質(zhì)量份增塑劑(RX50,由Nippon. Aerosil Co.，Ltd.制造)添加到20質(zhì)量份色調(diào)劑顆粒(I)中，并用亨舍爾混合器在2000rpm下混合3分鐘，由此得到色調(diào)劑。
將得到的各種色調(diào)劑和載體以色調(diào)劑(I)載體=5 95(質(zhì)量比)的比率投入 V形共混器中并攪拌20分鐘，由此獲得顯影劑。
使用如下制備的材料作為載體。
將1，000份Mn-Mg鐵酸鹽(體積平均粒徑50 μ m,由Powder-tech制造,形狀系數(shù) SFl 120)裝入捏合機中，并向其中添加通過將150份甲基丙烯酸全氟辛酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(共聚比:20/80,Tg :72°C,重均分子量72, 000,由 Soken Chemical&Engineering Co.，Ltd.制造)溶解在700份甲苯中而得到的溶液，并于室溫混合20分鐘，隨后于70°C對其加熱以進行減壓干燥。隨后，取出該混合物，由此獲得了經(jīng)涂布的載體。而后，用帶75μπι 開口的篩網(wǎng)將得到的經(jīng)涂布的載體篩分以除去粗粉末，由此得到載體。該載體的形狀系數(shù) SFl 為 122。
[評估]
將實施例中所得的顯影劑填充到Docu Centre Color 400的改造裝置(由富士施樂株式會社制造)的顯影單元中，進行色彩條紋評估和感光體磨耗評估。將其結(jié)果示于表 2中。
-色彩條紋評估_
如下進行色彩條紋評估。
將所得的顯影劑填充到Docu Centre Color 400的改造裝置(由富士施樂株式會社制造)的顯影單元中，在低溫低濕度環(huán)境(10°C，15% RH)下輸出10000張圖像濃度為I % 的圖像。隨后，輸出100張圖像濃度為100%的全幅圖像，并對圖像部中產(chǎn)生條紋的圖像的 數(shù)量進行計數(shù)。
評估基準如下。
A :未產(chǎn)生色彩條紋
B : 5幅以下圖像產(chǎn)生了色彩條紋
C :少于10幅圖像產(chǎn)生了色彩條紋
D :10幅以上圖像產(chǎn)生了色彩條紋
-感光體磨耗評估-
如下進行感光體磨耗評估。
在于低溫低濕度環(huán)境(10°C，15%RH)下輸出100000幅灰度圖后的感光體中，用渦電流膜厚儀根據(jù)HDT 0.45Mpa(IS0-75-2)在10個點測量了熱變形溫度，并且從磨耗量的平均值選出感光體磨耗率。此處的感光體磨耗率是指每1000次印刷的感光體磨耗量。
明顯的是，感光體磨耗量小是可取的。然而，該量需要為20nm以下,優(yōu)選為15nm 以下，更優(yōu)選為IOnm以下，進一步優(yōu)選為5nm以下。
表I
權(quán)利要求
1.一種靜電荷圖像顯影色調(diào)劑，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑包含 色調(diào)劑顆粒；和 外添劑， 其中，所述色調(diào)劑顆粒的水分含量為O.1質(zhì)量％ 5. O質(zhì)量％，并且 所述外添劑的體積平均粒徑為約70nm 約400nm且平均圓形度為O. 5 O. 9。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑， 其中，所述外添劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
3.如權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑， 其中，所述色調(diào)劑顆粒的水分含量為O. 3質(zhì)量％ 3. 5質(zhì)量％。
4.如權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑， 其中，所述外添劑的體積平均粒徑為約IOOnm 約250nm。
5.如權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑， 其中，所述外添劑的圓形度的標準偏差為約O.1以下。
6.如權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑， 其中，所述外添劑是多個二氧化硅顆粒。
7.如權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑， 其中，相對于100質(zhì)量份的所述色調(diào)劑顆粒，所述外添劑的含量為O. 9質(zhì)量份 3. 5質(zhì)量份。
8.如權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑， 其中，所述外添劑為通過下述過程獲得的多個二氧化硅顆粒 制備堿催化劑溶液的過程，其中所述堿催化劑溶液在含醇溶劑中包含濃度為約O.6mol/l 約O. 85mol/l的喊催化劑；以及 相對于所述醇，以約O. 002mol/(moI · min) 約O. 009mol/(moI · min)的供應(yīng)量將四烷氧基硅烷供應(yīng)到所述堿催化劑溶液中，并且相對于每分鐘所供應(yīng)的所述四烷氧基硅烷的總供應(yīng)量的每Imol,以約O.1mol 約O. 4mol的量供應(yīng)堿催化劑,從而獲得多個二氧化娃顆粒的過程。
9.一種靜電荷圖像顯影劑，所述靜電荷圖像顯影劑包含 權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
10.如權(quán)利要求9所述的靜電荷圖像顯影劑， 其中，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的外添劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
11.如權(quán)利要求9所述的靜電荷圖像顯影劑， 其中，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的色調(diào)劑顆粒的水分含量為O. 3質(zhì)量％ 3. 5質(zhì)量％。
12.—種色調(diào)劑盒，所述色調(diào)劑盒包含 色調(diào)劑容器，所述色調(diào)劑容器含有權(quán)利要求1所述的靜電荷圖像顯影色調(diào)劑。
13.一種用于圖像形成裝置的處理盒，所述處理盒包含 圖像保持部件；和 顯影單元，所述顯影單元使用顯影劑使在所述圖像保持部件的表面上形成的靜電潛像顯影，從而形成色調(diào)劑圖像，其中，所述顯影劑對應(yīng)于權(quán)利要求9所述的靜電荷圖像顯影劑。
14.如權(quán)利要求13所述的用于圖像形成裝置的處理盒，其中，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的外添劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
15.一種圖像形成裝置，所述圖像形成裝置包含圖像保持部件；充電單元，所述充電單元對所述圖像保持部件的表面進行充電；潛像形成單元，所述潛像形成單元在所述圖像保持部件的表面上形成靜電潛像；顯影單元，所述顯影單元使用顯影劑使在所述圖像保持部件的表面上形成的所述靜電潛像顯影，從而形成色調(diào)劑圖像；和轉(zhuǎn)印單元，所述轉(zhuǎn)印單元將已顯影的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，其中，所述顯影劑為權(quán)利要求9所述的靜電荷圖像顯影劑。
16.如權(quán)利要求15所述的圖像形成裝置，其中，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的外添劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
17.如權(quán)利要求15所述的圖像形成裝置，其中，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的色調(diào)劑顆粒的水分含量為O. 3質(zhì)量％ 3. 5質(zhì)量％。
18.一種圖像形成方法，所述圖像形成方法包括對圖像保持部件的表面進行充電；在所述圖像保持部件的表面上形成靜電潛像；使用顯影劑使在所述圖像保持部件的表面上形成的所述靜電潛像顯影，從而形成色調(diào)劑圖像；和將已顯影的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，其中，所述顯影劑為權(quán)利要求9所述的靜電荷圖像顯影劑。
19.如權(quán)利要求18所述的圖像形成方法，其中，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的外添劑的圓形度的標準偏差為約O. 3以下。
20.如權(quán)利要求18所述的圖像形成方法，其中，所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑的色調(diào)劑顆粒的水分含量為O. 3質(zhì)量％ 3. 5質(zhì)量％。
全文摘要
本發(fā)明涉及靜電荷圖像顯影色調(diào)劑、靜電荷圖像顯影劑、色調(diào)劑盒、處理盒、圖像形成裝置和圖像形成方法。所述靜電荷圖像顯影色調(diào)劑包含色調(diào)劑顆粒和外添劑。所述色調(diào)劑顆粒的水分含量為0.1質(zhì)量％～5.0質(zhì)量％，所述外添劑的體積平均粒徑為約70nm～約400nm且平均圓形度為0.5～0.9。
文檔編號G03G15/00GK102998921SQ20121002759
公開日2013年3月27日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者齋藤裕, 高橋左近, 北島克之, 武道男 申請人:富士施樂株式會社